Delist.ru

Научные основы методов и средств контроля экологического состояния автотранспорта и его воздействия на окружающую среду (30.08.2007)

Автор: Хватов Владимир Филиппович

Рис. 14. Распределение загрязнения воздуха оксидом углерода вблизи

от автомагистралей

Загрязнение воздуха сажей незначительно. На рис. 15 видны только несколько точек с максимальными концентрациями 0,11-0,28 ПДК.

Рис. 15. Распределение загрязнения воздуха сажей

Рис. 16. Распределение загрязнения автомагистралей

Васильевского острова парами бензина

Повышенное загрязнение парами бензина (рис. 16) наблюдается на Дворцовом и Тучковом мостах (сгустки изолиний). Вблизи остальных магистралей концентрации составляют 0,2-0,3 ПДК.

Концентрации бенз(а)пирена составляют 0,11-0,25 ПДК в районе Тучкова и Дворцового мостов и Съездовской линии.

Концентрации формальдегида составляют 0,2-0,3 ПДК на Большом проспекте, 0,27 ПДК на Дворцовом мосту, 0,3-0,6 ПДК на Тучковом мосту.

В шестой главе приведен анализ экологической опасности автотранспорта в зоне городской застройки. Рассмотрены особенности воздействия автотранспорта на окружающую среду в городах. Представлен расчет выбросов автомобилей организованной и импровизированной автостоянок Значительное внимание уделяется моделированию рассеяния вредных выбросов от автотранспорта в зонах городской застройки. Кроме того в данной главе рассмотрены анализ экологической опасности автотранспорта при его хранении, оценка экологического состояния импровизированных парковок, конструктивно-технологические предложения по снижению уровня экологической опасности автотранспорта на дворовых территориях и рекомендации по обеспечению экологической безопасности автотранспорта в Санкт-Петербурге

Основные результаты диссертационной работы

1. Проведен анализ современного состояния экологической безопасности автотранспорта, по контролю и диагностике отработавших газов (ОГ) автотранспорта.

2. Проведен выбор и теоретическое обоснование контактных и дистанционных лазерно-оптических методов и средств контроля вредных веществ в ОГ автотранспорта.

3. Представлены расчетные зависимости, в которых концентрация контролируемого газа пропорциональна отношению амплитуд сигналов в пиках линий комбинационного рассеяния соответствующих искомому газу и молекулярному азоту, концентрация которого в атмосфере известна и постоянна.

4. Рассмотрены этапы и виды контроля ОГ автотранспорта. Показана важность полевого и интегрального дистанционного контроля для оценки локальной и общей загрязненности атмосферы ОГ автотранспорта.

5. Представлены методики контроля угарного газа (оксида углерода), углеводородов (бензина) и сажи (дымность) в ОГ автотранспорта при работе в условиях передвижной экологической диагностической лаборатории.

6. Сформулирован подход к решению задачи краткосрочного прогнозирования загрязнения воздуха выбросами автотранспорта. Он основывается на учете физических закономерностей распространения в атмосфере выбросов от низких и холодных источников, которыми являются автомобили, и особенностей влияния метеорологических условий на содержание вредных веществ в воздухе городов. Принятый подход включает разработку и составление двух видов прогнозов - по городу в целом и вблизи отдельных магистралей.

7. Обоснована возможность использования статистических схем прогноза загрязнения воздуха диоксидом азота и оксидом углерода в городе для предотвращения опасных уровней, создаваемых выбросами автотранспорта.

Разработаны статистические схемы прогноза загрязнения воздуха диоксидом

азота методом множественной линейной регрессии с предварительным исключением нелинейности связей и методом последовательной графической регрессии. Оправдываемость прогнозов высоких уровней загрязнения воздуха диоксидом азота в г. Санкт-Петербурге, составленных по методу множественной линейной регрессии с предварительным исключением нелинейности связей, составила 75%.

8. Разработан метод прогноза загрязнения воздуха для автотрасс различных типов. Метод основан на результатах математического моделирования загрязнения атмосферы и предполагает разделение магистралей на группы с одинаковыми комплексами НМУ с учетом интенсивности транспортного потока, ширины автомагистралей, расчетных концентраций примесей. Метод предусматривает установление указанных комплексов и составление предупреждений отдельно для каждой из выделенных групп. Для обеспечения чистоты воздуха в городе наибольшее значение имеет составление предупреждений 3-х степеней опасности для самых напряженных автотрасс (1-я группа).

9. Рассмотрены основные показатели оценки экологического состояния автотранспорта. Впервые проведена оценка выбросов индивидуального транспорта (на примере Санкт-Петербурга), которые в настоящее время не учитываются в статистической отчетности. Полученные результаты свидетельствуют о том, учет выбросов индивидуального транспорта значительно уточняет общую информацию о состоянии выбросов в городах и регионах РФ. При этом автомобильные выбросы оксида углерода, диоксида азота и углеводородов увеличиваются в 1,5 - 2 раза.

10. Представлены методические принципы перспективного прогнозирования загрязнения воздуха автотранспортом с учетом планируемых мероприятий по снижению транспортной нагрузки на атмосферный воздух.

11. Представлена методика обследования состава, интенсивности автотранспортного потока и расчета выбросов (с более детальным разделением на 6 категорий автомобилей). Проведены расчеты выбросов автотранспорта по пяти веществам: диоксиду азота, оксиду углерода, углеводородами, саже и свинцу на основных магистралях Санкт-Петербурга.

12. Проведены расчеты территориального распределения концентрации вредных веществ в городах с различной интенсивностью движения с использованием полученных данных о выбросах автотранспорта на городских магистралях.

13. На основе анализа результатов расчетов загрязнения воздуха, создаваемого автотранспортом, показано что:

- загрязнение воздуха диоксидом азота и оксидом углерода весьма значительно;

зона с превышением предельно допустимой концентрации по диоксиду азота охватывает почти весь Санкт-Петербург, в центральной части города имеется зона с превышением 5 ПДК, на самих магистралях концентрации диоксида азота достигают 19-24 ПДК.

- выбросы углеводородов и сажи не создают общегородских зон с превышением предельно допустимых концентраций (ПДК), максимальные концентрации этих веществ наблюдаются в непосредственной близости к магистралям.

14. Разработанная методология прогноза загрязнения воздуха на период реализации мер по борьбе с загрязнением воздуха автотранспортом использовалась при разработке разделов сводных томов «Охрана атмосферы и нормативы ПДВ» для города Санкт-Петербург.

Дальнейшее развитие работ в данном направлении связано с:

- усовершенствованием статистических схем прогноза загрязнения воздуха, в том числе с использованием метода разложения на естественные ортогональные функции;

- более детальным изучением рассеяния выбросов автотранспорта на перекрестках городских автомагистралей, где эти выбросы максимальны;

- разработкой методик оценки воздействия выбросов бенз(а)пирена автотранспортом на атмосферный воздух и трансформации оксидов азота, содержащихся в отработавших газах, с учетом метеорологических и климатологических факторов.

16. Значительное внимание уделено результатам экспериментального исследования загрязнения атмосферного воздуха автотранспортом на Васильевском острове и Центральной части Санкт-Петербурга.

- созданы ряд передвижных экологических диагностических лабораторий (ПЭДЛ) для работы на автомагистралях города и сельской местности на базе микроавтобусов УАЗ. Данными лабораториями оснащены районные ГАИ, в которых наблюдается наиболее высокая интенсивность движения автотранспорта и загрязнение атмосферы.

- в результате обследования экологического состояния автотранспорта с помощью ПЭДЛ выявлено 35% автомобилей с превышением норм токсичности и дымности в ОГ.

- проведен анализ экологического состояния городских магистралей и транспортных потоков с учетом времени суток, дней недели и месяцев года. Установлено, что максимальная интенсивность транспортных потоков в течение суток наблюдается в 14-00 часов, в течение недели - в понедельник, а в течение года - в июле-августе месяце. Показано, что вместо двухпиковой максимальной суточной интенсивности движения автотранспорта наблюдается только один пик, приходящийся на 14-00 часов.

- по результатам исследований составлены карты загрязнения атмосферного воздуха в наиболее неблагополучных районах города, а также карта загрязнения атмосферного воздуха автотранспортом в городе Санкт-Петербурге.

- выявлены зоны значительного превышения предельно-допустимых концентраций (ПДК) оксида углерода - в 2 раза и диоксида азота - в 5 раз, которые расположены в центральной части города.

загрузка...